低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统

摘要

能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，是为了解决无线传感器网络节点自身局限性及在恶劣环境中易导致网络节点故障频发现象，不能快速对故障症结定位及对部分故障还无法自修复的技术问题而设计的。该系统以故障诊断芯片为核心，接收来自传感器模块、电源供电模块及射频发射装置故障信息检测模块周期性采集网络节点的状态信息，由故障诊断模块对上述信息进行分析，并按照诊断结果转入相应的处理机制。特点：能对节点故障进行自检测和预防，及时采取有效的措施补救故障带来的损失，通过故障检测模块加快故障的排除，有效地减少网络因故障导致的损失。极大地节约了网络的维护和组件成本。

主权项

低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，它包括主电源供电模块、备用电源模块、传感器模块、信号放大模块、射频发射模块、故障状态指示模块、射频发射装置故障检测模块、射频故障指示灯模块、实时时钟模块、故障信息存储模块、故障诊断芯片以及手持故障检测模块；其特征在于：该系统以故障诊断芯片为核心，接收来自传感器模块、电源供电模块以及射频发射模块中的射频发射装置故障信息检测模块，所进行的周期性采集网络节点的状态信息，由故障诊断模块对上述各个模块上传的信息进行分析，并根据诊断结果按照故障状态、危险警告或正常状态转入相应的处理机制；由故障诊断模块将诊断出的除射频发射模块以外的所有模块的故障信息发送给射频发射模块中的MCU，已设定的帧格式将故障信息进行打包逐级上传至Sink节点以达到通知网络管理人员及时修复和排除故障的目的；收到故障信息的Sink节点会向全网络的无线传感器网络节点广播该故障信息，其他正常的网络节点在收到故障节点的故障信息后会更新路由表，以达到孤立故障节点使信息流不在经过该故障节点的目的；直到修复故障节点后由网络的Sink节点向全网络广播更新路由表的命令，使网络中各个节点更新路由表后重新连入被修复的故障节点；对危险警告信息，由故障诊断模块将警告信息从故障诊断芯片传递至射频发射模块内的MCU，之后射频发射模块采用已设定的帧格式对警告信息进行打包封装并逐级上传至Sink节点通知网络管理员，以达到在无线传感器网络节点切实的发生故障前将潜在的故障排除，使网络节点正常的运行提高网络的鲁棒性。